Processo de Usinagem

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Processo de Usinagem
A Usinagem é um processo de desgaste mecânico que tem como objetivo dar forma a uma peça, seja ela metálica ou não, transformando assim o que se chama de matéria prima ou matéria bruta.
Segundo ainda o dicionário Michaelis usinagem significa o ato ou efeito de usinar. Na prática isto significa submeter um material bruto à ação de uma máquina e/ou ferramenta, para ser trabalhado. 
A usinagem é uma forma de fabricação utilizada para criar objetos de metal. Durante este processo, os trabalhadores cortam materiais para alterar a aparência e forma de um produto, conforme requisito previamente estabelecido. A usinagem serve como uma alternativa a outras formas de processos de produção, incluindo a moldagem e a fundição. São um dos métodos mais eficazes de se criar peças muito finas, objetos com muitos detalhes, e que não são muitas vezes possíveis por meio de técnicas de fundição e moldagem. Ela pode ser utilizada para fazer tudo, desde parafusos de aço para peças de metal, bem como objetos maiores, como ferramentas manuais e componentes automotivos.
Esta técnica envolve efetivamente a metalurgia de muitos tipos de processos que podem ser utilizados para dar a forma desejada ao metal e ao acabamento. Estas técnicas são geralmente divididas em quatro categorias, e podem ser utilizadas em conjunto para produzir um único produto. A perfuração é um dos tipos mais básicos de usinagem. Durante o processo de perfuração, os trabalhadores utilizam um pouco de metal para realizar a perfuração nos metais. Por exemplo, a perfuração pode ser utilizada para gerar furos para parafusos com um encosto de metal que é utilizado para proteger uma porta através do torno, é outra forma utilizada para dar formas a um determinado metal. Durante o torneamento, os metalúrgicos colocam o material sobre uma peça de equipamento conhecido como torno. O torno gira o metal de modo que ele possa ser moldado ou cortado utilizando ferramentas manuais ou kits especiais. Este tipo de processo pode ser utilizado para criar um parafuso com presença de rosca ou um fixador semelhante, além de qualquer outra peça, este processo pode ser manual ou automático com advento de novas tecnologias.
Durante a fresagem, os trabalhadores utilizam uma peça de equipamento conhecido como máquina de fresa, ou fresadora. Este equipamento utiliza dispositivos de metal para cortar outro material metálico fora da superfície ou na face de um determinado objeto. A ferramenta é fixada no lugar determinado e de forma correta para que se possa operar em segurança, e a máquina orienta o metal em torno destas ferramentas de corte para realizar a operação desejada. Este tipo de processo de usinagem pode ser utilizado para cortar um logotipo em uma chapa de aço, ou para formar ferramentas especiais.
A moagem é a última categoria de técnicas de usinagem. Este processo relativamente simples envolve o uso de uma roda de pedra de moagem para moldar um peça de metal. Esta técnica pode ser utilizada para afiar uma ferramenta manual ou dar formas aos materiais metálicos com um acabamento acetinado.
O método é apenas uma única parte de um processo maior de produção. A fabricação de metal começa com o desenvolvimento do modelo da primeira peça, então se prossegue até a fabricação e produção. A técnica pode ser utilizada para moldar o metal e criar um determinado objeto, ou pode servir apenas como um método de acabamento para peças metálicas para lhe dar a aparência desejada. Após ser completada, o objeto deve ser concluído e montado antes de estar pronto para a venda.
A usinagem começou em tempos remotos com processos totalmente manuais e hoje em dia evoluiu muito com o uso de máquinas de alta precisão, como é o caso das chamadas CNC (com comando numérico computadorizado), com uma precisão que chega a ser tão pequena quanto a 1 mícron. Hoje em dia, a usinagem está presente em diversas indústrias, como a automotiva, a naval, a aeroespacial, a eletrônica, a de eletrodomésticos.
Usinagem de peças automotivas
Partindo do conceito da criação de peças a partir de matéria-prima bruta, o processo de usinagem de peças automotivas é uma forma reconhecida no mercado e em crescente demanda, justamente pela sua atuação e qualidade oferecida ao consumidor que busca por diferenciais para suas necessidades. Utilizando processos adaptados para cada projeto, a usinagem de peças automotivas garante sempre o melhor resultado para seu requisitante.
DESENVOLVIMENTO E ALCANCE DA USINAGEM DE PEÇAS AUTOMOTIVAS
O processo de usinagem de peças automotivas constitui na fabricação das peças partindo de uma base sólida, porém, também pode ser identificado como o método de adaptação de alguma peça anteriormente desenvolvida, objetivando melhor aplicação e desempenho em seu local de instalação. Para isso, diversos equipamentos são utilizados no processo, sendo necessário o funcionamento de todos eles em conjunto e com atuação precisa, sem quaisquer riscos de danificar o material ou desenvolver um produto de baixa qualidade.
Além da qualidade garantida pela usinagem de peças automotivas, o consumidor que optar pela contratação do serviço deve se atentar aos tipos de materiais que podem ser moldados, sendo mais recorrente a usinagem de peças automotivas em alumínio, latão e ferro, porém, podendo abranger mais matérias-primas. Em conjunto com essa abrangência de moldagem, a usinagem de peças automotivas pode oferecer a possibilidade de produção em larga escala ou em ritmo controlado, desenvolvendo produtos de acordo com a demanda e contrato com o cliente.
Com essa amplitude e qualidade de produções, a usinagem de peças automotivas é cada vez mais recorrente e com as novas tecnologias aplicadas pode oferecer praticidade ao trabalhador e lucros para a empresa, que pode constatar os resultados em médio prazo e ganha reconhecimento pela produção.
Usinagem de peças de aço
A usinagem de peças de aço, um dos processos mais realizados atualmente, é fundamental para diversos setores da indústria, como automobilístico e construção civil, entre outros. Trata-se de uma etapa importante no processo de fabricação de várias peças e dispositivos essenciais para o funcionamento de máquinas, produtos e equipamentos.
CARACTERÍSTICAS DA USINAGEM DE PEÇAS DE AÇO
A usinagem de peças de aço é um processo no qual o aço é submetido a uma máquina ou ferramenta especial para que seja trabalhado e transformado. Quando uma empresa investe na usinagem de peças de aço, passa a obter várias vantagens que tornam este processo bastante rentável. Há, por exemplo, uma concreta diminuição de custos, além da otimização da produção. E, mais, provocando reduzido impacto ambiental.
É importante que o processo de usinagem de peças de aço seja realizado por uma empresa especializada. Até porque, este processo pode ser influenciado por diversos fatores, havendo características importantes que devem ser levadas em conta
· Adesão – caso o material tenha facilidade de adesão deve-se elevar a velocidade do corte
· Encruamento – também chamado endurecimento, na presença desta característica há necessidade do uso de ferramentas com arestas de cortes agudos.
· Condutividade térmica – se há baixa condutividade térmica, a peça deve ter alta resistência a altas temperaturas e é preciso limitar os cortes e avanços
· Dureza – quanto mais duro for o material, mais dura precisa ser a ferramenta.
· Abrasividade – quando há esta característica a peça deve apresentar alto índice de resistência à abrasão.
Quando a usinagem de peças de aço é realizada por uma empresa especializada no setor, essas características, entre outras, são observadas e analisadas para se chegar ao resultado final que o cliente necessita e espera. Além disso, sua equipe técnica deve ser capacitada a atender a todos os detalhes definidos no projeto e necessidade do cliente.
Usinagem de peças de alumínio
A usinagem de peças de alumínio é um processo de grande importância na produção de itens para indústrias no segmento automotivo, aeroespacial, de alimentos, na indústriaquímica, petroquímica e muitas outras, já que permite o desenvolvimento de produtos com excelente acabamento a partir de projetos ou especificações técnicas do cliente.
Na usinagem de peças de alumínio são utilizadas máquinas do tipo CNC (por comando numérico computadorizado), que permitem realizar o controle simultâneo dos eixos, elas sãocapazes de desenvolver perfis de diferentes complexidades e possuem a característica de alta precisão das peças produzidas neste sistema de usinagem de peças de alumínio.
PROCESSO DE USINAGEM DE PEÇAS DE ALUMÍNIO
É comum encontrar no mercado uma grande quantidade de empresas que realizam usinagem de peças de alumínio, porém antes de contratar os serviços é necessário conhecer o processo pelo qual o metal passa até tornar-se o produto final escolhido pelo cliente.
O processo de usinagem de peças de alumínio pode ser o convencional e o chamado forjamento ou conformação mecânica onde o metal sofre um esforço de compressão assumindo a forma do perfil ou molde pré-determinado. No forjamento a perda de material é inferior ao processo convencional e a peça possui uma excelente qualidade de acabamento.
As vantagens da usinagem de peças de alumínio são muitas: é possível desenvolver estruturas complexas onde as curvas são facilmente cortadas, trabalhar a partir de desenhos técnicos ou especificações, tendo como produto final um item com alta durabilidade e resistência, custos reduzidos e maior flexibilidade no projeto.
Processos da Usinagem
Existem vários processos de usinagem, entre eles serramento ou por serra, aplainamento, torneamento, fresamento (ou fresagem), furação, brochamento, eletroerosão, entre outros. Vamos ver cada um deles:
Serramento
A serra é uma ferramenta utilizada para cortar madeira, plásticos, metais ou outros materiais e consiste numa folha de aço com uma série de recortes num dos seus rebordos. Em casos especiais os dentes são revestidos a diamante.
A operação de corte é efectuada realizando um movimento contínuo ou alternado sobre a superfície do material, provocando uma fricção que resulta no seu corte.
A inclinação dos dentes da serra é determinada em função do material e da forma de corte pretendida provocando a separação ou o desgaste das fibras do objeto a cortar.
A elevada temperatura atingida na lâmina e no material a cortar exige por vezes a utilização de meios de arrefecimento nomeadamente água ou ar frio.
O aplainamento é uma operação de usinagem que utiliza uma plaina, equipamento que corta o material usando uma ferramenta de corte com movimentos de alternativos montada sobre um torpedo. Sua principal função é remover irregularidades da superfície plana. Na plaina limadora é a ferramenta que faz o curso de corte e a peça tem apenas pequenos avanços transversais. Esse deslocamento é chamado de passo do avanço. O curso máximo da plaina limadora, em geral, fica em torno de 900mm. Por esse motivo, ela só pode ser usada para usinar peças de tamanho médio ou pequeno, como uma régua de ajuste. Quanto às operações, a plaina limadora pode realizar estrias, rasgos, rebaixos, chanfros, faceamento de topo em peças de grande comprimento. Isso é possível porque o conjunto no qual está o porta-ferramenta pode girar e ser travado em qualquer ângulo. Como a ferramenta exerce uma forte pressão sobre a peça, esta deve estar bem presa à mesa da máquina. Quando a peça é pequena, ela é presa por meio de uma morsa e com o auxílio de cunhas e calços. As peças maiores são presas diretamente sobre a mesa por meio de grampos, cantoneiras e calços.
Torneamento ou torno mecânico
Torno mecânico é uma máquina-ferramenta que permite usinar peças de forma geométrica de revolução. Estas máquinas-ferramenta operam fazendo girar a peça a usinar presa em um cabeçote placa de 3 ou 4 castanhas,esta tendo as castanhas individuais, ou fixadas entre os contra-pontos de centragem enquanto uma ou diversas ferramentas de corte são pressionadas em um movimento regulável de avanço de encontro à superfície da peça, removendo material, chamado cavaco, de acordo com as condições técnicas adequadas.[1] É uma máquina operatriz extremamente versátil utilizada na confecção ou acabamento em peças. Para isso, utiliza-se de placas para fixação da peça a ser trabalhada. Essas placas podem ser de três castanhas, se a peça for cilíndrica, ou quatro castanhas, se o perfil da peça for retangular.
Esta máquina-ferramenta permite a usinagem de variados componentes mecânicos: possibilita a transformação do material em estado bruto, em peças que podem ter seções circulares, e quaisquer combinações destas seções.
Basicamente é composto de uma unidade em forma de caixa que sustenta uma estrutura chamada cabeçote fixo. A composição da máquina contém ainda duas superfícies orientadoras chamadas barramento, que por exigências de durabilidade e precisão são temperadas e retificadas. O barramento é a base de um torno, pois sustenta a maioria de seus acessórios, como lunetas, cabeçote fixo e móvel, etc. Para movimentos longitudinais, um torno básico têm um carro principal e um carro auxiliar para movimentos precisos e para movimentos horizontais um carro transversal.
Através deste equipamento é possível confeccionar eixos, polias, pinos, qualquer tipo possível e imaginável de roscas, peças cilíndricas internas e externas, além de cones, esferas e os mais diversos e estranhos formatos.
Com o acoplamento de diversos acessórios, alguns mais comuns, outros menos, o torno mecânico pode ainda desempenhar as funções de outras máquinas ferramentas, como fresadora, plaina, retífica ou furadeira.
Pelo desenvolvimento do torno mecânico, a humanidade adquiriu as máquinas necessárias ao seu crescimento tecnológico, desde a medicina até a indústria espacial. O torno mecânico é a máquina que está na base da ciência metalúrgica, e é considerada a máquina ferramenta mais antiga e importante ainda em uso.
O torneamento é a operação realizada pelo torno mecânico. Trata-se da combinação de dois movimentos: rotação da peça e movimento de avanço da ferramenta. Em algumas aplicações, a peça pode ser estacionária, com a ferramenta girando ao seu redor para cortá-la, mas basicamente o princípio é o mesmo. O movimento de avanço da ferramenta pode ser ao longo da peça, o que significa que o diâmetro da peça será torneado para um tamanho menor. Alternativamente a ferramenta pode avançar em direção ao centro, para o final da peça, o que significa que a peça será faceada.
O torneamento pode ser decomposto em diversos cortes básicos para a seleção de tipos de ferramentas, dados de corte e também para a programação de certas operações. Estamos nos referindo principalmente ao torneamento externo, mas é importante lembrar que existem outras operações mais específicas, como rosqueamento, ranhuramento e mandrilamento.
São combinações das direções de avanço e rotação que podem resultar em superfícies cônicas ou curvas, com as quais as unidades de controle dos tornos CNC atuais podem lidar por meio de muitas possibilidades de programas.
As fases do Torneamento são: furo de centro, cilíndrico; broqueamento - furos cilíndricos em buchas e engrenagens).
Ferramentas de Corte - desbaste - ferro sem bico ou ponta arredondada.
furação feita em torno - utiliza-se o fluido de corte
Torno CNC 
Torno CNC é basicamente um torno de engenharia mecânica, utilizado na usinagem de precisão, com controle numérico computadorizado, construído inicialmente para produção de peças usinadas de revolução ou cilíndrica que vem dotado de duas bases, chamadas de barramento, sobre as quais correm dois eixos. Um deles é o eixo X, que determina o diâmetro da peça, e o outro é o eixo Z, que determina o comprimento da peça.
A fixação da peça é feita por castanhas fixadas em uma placa que vem acoplada ao eixo central do torno CNC, chamado de eixo árvore. Também podemos usar o contra-ponto que é fixado em um corpo, que normalmente fica no barramento do eixo Z, na posição contrária à placa e à luneta, que fica entre a placa e o ponto, que é geralmente usadopara fixar peças longas.
Trabalhando em usinagem com Torno CNC com o plano cartesiano e utilizando os eixos X e Z em movimentos lineares e circulares, podemos praticamente determinar todos os perfis possíveis no torno CNC. Mas, em serviços de usinagem, também podemos ter tornos dotados com outros eixos, como os eixos Y e C e com ferramentas acionadas na torre, que somam mais possibilidades de usinagem de peças complexas em um torno CNC, como furos deslocados do eixo Z, faces planas fresadas utilizando o eixo Y e perfis mais complexos com a utilização do eixo C em sincronismo com os demais eixos.
Um programa para torno CNC compõe-se basicamente de:
1- Cabeçalho (Sequência de códigos obrigatórios, onde cada comando tem sua característica peculiar e exigência);
2- Perfil inicial (matéria prima) e Perfil final (peça acabada);
3- Dados de corte: Os parâmetros de cortes são a Velocidade de Corte (VC), a rotação da placa (RPM), o avanço do movimento e a profundidade de corte.
4- Definição das ferramentas (perfis e classes): As escolhas da ferramenta são determinadas pelo material a ser usinado (quanto a suas ligas e dureza).
5- Ciclos fixos: Este sistema facilita a programação do torno CNC, uma vez que o programador apenas informa o perfil final da peça, enquanto o ciclo fixo se encarrega de desbastar a peça até atingir o perfil final da peça usinada.
Fresamento
O fresamento é um processo de usinagem que gera superfícies de várias formas pela remoção progressiva de material através do avanço, relativamente lento, de uma ferramenta rotativa. A ferramenta, denominada fresa, possui múltiplas arestas (dentes) cortantes que removem, a cada rotação, uma pequena quantidade de material na forma de cavacos. Pelo fato de ferramenta e peça se movimentarem em mais de uma direção ao mesmo tempo podem ser obtidas superfícies com quase qualquer orientação.
As principais diferenças entre o fresamento e outros processos de usinagem são (ASM, 1989): • O corte é interrompido;
• Os cavacos são relativamente pequenos;
• A espessura do cavaco é variável.
No fresamento há dois movimentos a se considerar: • Rotação da ferramenta;
• Avanço da peça (em alguns casos a ferramenta pode executar os dois movimentos).
A máquina-ferramenta na qual é feito o fresamento é denominada fresadora ou máquina de fresar.
O movimento de avanço é, geralmente, feito pela própria peça que está sendo usinada. Porém, nas modernas fresadoras ou centros de usinagem, a ferramenta de corte pode ser dotada de movimento de avanço. No passado as fresadoras eram utilizadas para geração de superfícies prismáticas (rasgos de chaveta, rebaixos, rasgos em “T”, rasgos tipo “rabo de andorinha”, etc); confecção de dentes de engrenagens (retos, helicoidais, engrenagens cônicas) e diversas outras operações hoje consideradas simples. Atualmente, modernas fresadoras ou centros de usinagem equipadas com CNC são capazes de rosquear e gerar as complexas superfícies de moldes e matrizes.
Usinagem de um furo
 
Geralmente, a furação é realizada no fim do processo de manufatura quando as operações anteriores já melhoraram o valor da peça inicial. Embora pareça simples, a furação é uma operação complexa e pode ter graves consequências se sua ferramenta falhar ou usinar além de sua capacidade.
 
Considerações iniciais para usinagem de um furo
1. O furo
As três considerações mais básicas para usinagem de um furo são:
· Diâmetro do furo
· Profundidade do furo
· Qualidade do furo
O tipo de furo e a precisão necessária afetam a escolha da ferramenta. A furação pode ser afetada por superfícies de entrada/saída angulares ou irregulares e por furos cruzados.
Tipos de furos
Passante
Cego
Chanfro
Escalonado
 
Entrada
Saída
Cruzado
 
1. Furos com espaço para parafusos
2. Furos com rosca para parafuso
3. Furos alargados
4. Furos com bom ajuste
5. Furos para tubos (trocadores de calor)
6. Furos que formam canais
7. Furos para remover peso para equilíbrio
8. Furo profundo/com refrigeração
2. a peça
Após analisar o furo necessário, considere também o material, o formato e a quantidade da peça.
Material da peça
· O material tem boa qualidade de quebra de cavacos? Material com cavacos longos ou curtos?
· Usinabilidade?
· Dureza do material?
· Elementos da liga?
Formato da peça
· A rotação da peça é assimétrica em torno do furo, ou seja, o furo pode ser usinado com um broca não rotativa?
· A peça está estável ou há seções finas que podem causar vibração?
· A peça pode ser fixada? Quais problemas de estabilidade precisam ser considerados?
· A extensão da ferramenta é necessária? É necessário usar ferramentas com longos balanços?
Quantidade
O tamanho do lote influencia a escolha da broca.
· Lotes grandes - use a broca otimizada, broca personalizada
· Lotes pequenos - use brocas otimizadas para versatilidade
3. A máquina
É importante saber como realizar uma operação de furação produtiva e segura na máquina. A máquina influencia a escolha de:
· Tipo de operação
· Os tipos de porta-ferramentas e/ou pinças que serão usados
Sempre considere:
· Estabilidade da máquina, em geral e especialmente no fuso
· A velocidade do fuso (rpm) é suficiente para diâmetros pequenos?
· Refrigeração. O volume de refrigeração é suficiente para brocas com diâmetros grandes?
· A pressão da refrigeração é suficiente para brocas com diâmetros pequenos?
· Fixação da peça. A peça está suficientemente estável?
· Fuso horizontal ou vertical? Um fuso horizontal melhora o escoamento de cavacos
· Potência e torque. A potência é suficiente para diâmetros maiores? Se não, é possível usar uma broca trepanadora ou a interpolação helicoidal com uma ferramenta de fresamento?
· Há um espaço limitado no magazine de ferramentas? Uma broca para furos escalonados e chanfros pode ser uma solução adequada
Sistemas de fixação
  
A produtividade é influenciada não apenas pela classe e pela geometria, mas também pela fixação da ferramenta e pela habilidade de fixá-la de maneira segura e precisa. Use sempre o menor balanço e a menor broca possíveis.
Considere um sistema de ferramenta modular desenvolvido para todas as operações de usinagem, incluindo todos os métodos de usinagem de furos. Com um sistema assim, as mesmas ferramentas de corte e os mesmos adaptadores podem ser usados em diferentes aplicações e máquinas. Isto possibilita padronizar toda a fábrica com um único sistema de ferramenta para todo o chão de fábrica.
Batimento radial da ferramenta
O batimento radial mínimo da ferramenta é essencial para uma furação bem-sucedida. O batimento não deve exceder 20 mícrons. O alinhamento deve estar paralelo a:
· Retilineidade e tolerância estreita do furo
· Bom acabamento superficial
· Vida útil da ferramenta longa e consistente
 
Escolha do método
Alargamento - estratégias
Solução com uma ferramenta
· Furação escalonada / alargamento
· Tipo de broca 4/5
 
Vantagens
+ Ferramentas personalizadas
+ Método mais rápido
 
Desvantagens
- Menos flexível
Solução com duas ferramentas
 
Vantagens
+ Ferramentas standard
+ Relativamente flexível
 
Desvantagens
- Duas ferramentas
- Requer duas posições da ferramenta
- Tempo do ciclo mais longo
 
Escalonamento e chanfros – estratégia com uma broca
Broca tipo 1
Standard
 
Broca tipo 2
Broca com 2 diâmetros (piloto + diâmetro do corpo)
Com piloto e chanfro. Diâmetro de corte sem corpo
 
Broca tipo 4
Broca com 2 diâmetros (piloto + diâmetro do corpo)
Com piloto, chanfro e diâmetro de corte do corpo
 
Broca tipo 5
Broca com 3 diâmetros (piloto + diâmetro do corpo)
Com piloto, escalonado e chanfro. Diâmetro de corte sem corpo
 
Broca tipo 6
Broca com 3 diâmetros (piloto + diâmetro do corpo)
Com piloto, escalonado, chanfro e diâmetro de corte do corpo
 
Operações de furação
Alcançar a qualidade do furo necessária com custo mais baixo por furo usinado depende de escolher a ferramenta certa. Esses diferentes tipos de furos precisam de considerações diferentes de ferramentas:
· Furos com diâmetro pequeno a médio
· Furos com diâmetros grandes
· Furos profundos
· Microfuros
 
Furação com diâmetropequeno a médio
Quando usinar furos pequenos a médios, há três soluções diferentes de furação para escolher: brocas inteiriças de metal duro, brocas com ponta intercambiável e brocas com pastilhas intercambiáveis. A tolerância, o comprimento e o diâmetro do furo são três parâmetros importantes para considerar na seleção do tipo de broca. Cada solução tem suas vantagens em aplicações diferentes.
 
Furos com diâmetros grandes
Existem três opções para usinar furos grandes com uma máquina com potência limitada:
· Use uma ferramenta de trepanação
· Aumente o diâmetro do furo com uma ferramenta de mandrilar
· Use a interpolação helicoidal com ferramentas de fresamento
A estabilidade da peça e da máquina é importante na usinagem de grandes furos. A potência e o torque da máquina também são fatores que podem ser uma limitação. Do ponto de vista da produtividade, as ferramentas de furação são uma escolha melhor - 5 vezes mais rápido que o fresamento de um furo usando interpolação helicoidal. Porém, uma ferramenta de trepanação pode ser usada somente em aplicações de furos passantes. As fresas têm as menores exigências quanto à potência e ao torque.
 
Furação profunda
Usinagem do furo piloto
As brocas piloto foram desenhadas para trabalhar com brocas para furos profundos a fim de propiciar precisão máxima na localização da broca e minimizar o batimento radial do furo.
Avanços e velocidades
As velocidades e os avanços recomendados para uso com as brocas para furação profunda foram calculados para propiciar uma boa vida útil da ferramenta combinada à produtividade máxima. As velocidades e os avanços fornecidos proporcionam um bom ponto de partida; cada aplicação pode precisar de ajustes de velocidade e avanço para alcançar resultados excelentes.
 
Usinagem de microfuros
Avanços e velocidades
As velocidades e os avanços recomendados para uso com as microbrocas foram calculados para propiciar uma boa vida útil da ferramenta combinada à produtividade máxima. As velocidades e os avanços fornecidos proporcionam um bom ponto de partida; cada aplicação pode precisar de ajustes de velocidade e avanço para alcançar resultados excelentes.
Refrigeração
A pressão de refrigeração é um fato importante na microfuração. A pressão ou o volume inadequados de refrigeração podem causar a quebra prematura da ferramenta. É fortemente recomendado usar altas pressões de refrigeração. A pressão típica recomendada deve estar entre 40 e 70 bars.
Brochamento
Brochamento é um processo de usinagem onde o movimento de corte é linear. A ferramenta possui dentes múltiplos com acréscimo de altura (que são chamados de aumento) e dispostos em série com a profundidade de corte (pi) . A ferramenta tem um grande comprimento e pode ser forçada por tração ou compressão dentro ou fora da peça de trabalho.
A operação consiste em remover lascas do material para construir superfícies planas, ou formas internas ou externas.
Velocidade de corte
A velocidade de corte no brochamento é determinada por vários fatores, como a forma da aresta de corte, os ângulos de incidência do corte, o material da peça, a profundidade de corte, o material da broca, etc.
A tabela abaixo possui os valores de referência para o brochamento de diferentes materiais utilizando uma broca de aço de alta velocidade (HSS).
Aço 500 a 700N / mm 2: 5 – 8 metros por minuto
Aço 700 a 800 N / mm 2: 3 a 6 metros por minuto
Aço de 800 a 900 N / mm 2: 1 a 3 metros por minuto
Ferro maleável: 5 a 9 metros por minuto
Ferro fundido: 6 a 9 metros por minuto
Latão ou bronze: 8 a 12 metros por minuto
Alumínio: 10 a 14 metros por minuto
Zinco (fundido a vapor): 20 – 30 metros por minuto
Para brochamento de outros materiais, essas velocidadesdevem ser multiplicadas pelos fatores abaixo, devido à dureza do material da peça a ser abordada.
Aço carbono: 0,50
Aço de alta velocidade: 1,00
Aço de alta velocidade com 5% de cobalto: 1,15
Aço de alta velocidade com 8% de cobalto: 1,25
Aço de alta velocidade com 12% de cobalto: 1,40
Ligas ultrarrápidas: 1.80
Carbonetos sintetizados: 2,50 a 3,00
Esses valores são considerados conservadores e podem ser desatualizados, mas recomenda-se que comece com velocidade moderada e aumente gradualmente, garantindo uma operação livre de risco. Devido ao alto custo de tais ferramentas, qualquer quebra da ferramenta pode impactar bastante o custo de produção.
Revestimentos para brochamento
Muitos revestimentos disponíveis no mercado podem aumentar o desempenho durante o brochamento, permitindo alcançar velocidades de corte maiores e raramente influenciam significativamente o custo da ferramenta. Alguns revestimentos populares são TiN e TiNC, que permite um aumento de até 30% na velocidade de corte.
Outras opções são os revestimentos de diamante sintético, que geralmente são caros, mas permitem velocidades de corte até 60% maiores.
Usinagem por Eletroerosão
O processo de usinagem por eletroerosão que conhecemos hoje começou com as observações de Joseph Preistly em 1770. Ele notou  em suas experiências que as descargas elétricas haviam removido material dos eletrodos.
Na década de 1940, dois pesquisadores soviéticos, os Lazarenkos, desenvolveram um processo de usinagem que formou as bases para a eletroerosão moderna. A usinagem por eletroerosão também é chamada de EDM (Electrical Discharge Machining), usinagem de descarga elétrica, em tradução livre.
 
Eletroerosão por penetração
Foto: Imagem eletroerosão.
Princípios da usinagem por eletroerosão
O processo EDM pode ser usado de duas maneiras diferentes:
 
· Eletroerosão por penetração: Um eletrodo pré-formado ou formado, feito de cobre ou grafite, é moldado na exata forma que ele deve reproduzir na peça. O eletrodo dispara descargas elétricas altamente controladas em pontos previamente determinados pelo programa de corte removendo assim microparticulas de metal da ferramenta usinada, transferindo a forma do eletrodo para a peça.
 
· Eletroerosão a fio: Um eletrodo em formato de fio no diâmetro de uma pequena agulha ou menos, é controlado pelo computador para seguir um caminho programado e cortar uma ranhura estreita através da peça de trabalho para produzir a forma necessária.
Usinagem por eletroerosão convencional
Nós, da Steelcarbon, fornecemos o grafite para o processo de erosão por penetração por entendermos que é mais vantajoso (Ver nosso post sobre grafite x cobre). Neste processo, uma faísca elétrica, produzida por um eletrodo, é usada como ferramenta de corte para corroer (erosão) a peça de trabalho a fim de produzir a peça final na forma desejada.
No processo EDM tanto o material da peça como o material do eletrodo devem ser condutores de eletricidade, pois a eletroerosão por penetração age como um curto elétrico que cria um pequeno orifício na peça de metal ao ser disparado pelo eletrodo.
O eletrodo e a peça de trabalho são ambos submersos em um fluido dielétrico, que geralmente é um óleo lubrificante. Um servomecanismo mantém um espaço de aproximadamente a espessura de um cabelo humano entre o eletrodo e a peça, evitando que eles entrem em contato.
O Servomecanismo
As máquinas EDM de fio e penetração estão equipadas com um mecanismo de controle que mantém automaticamente um espaço constante sobre a espessura de um cabelo humano entre o eletrodo e a peça de trabalho. É importante para ambos os tipos de máquina que não haja contato físico entre o eletrodo e a peça de trabalho, caso contrário o arco pode danificar a peça de trabalho e quebrar o fio.
O servomecanismo avança o eletrodo para a peça de trabalho à medida que a operação progride e detecta o espaçamento, controlando-o para manter o intervalo de apropriado, que é essencial para uma operação de usinagem bem sucedida.
Vantagens da usinagem por eletroerosão
As máquinas convencionais de EDM podem ser programadas para usinagem vertical, orbital, vectorial, direcional, helicoidal, cônica e rotação. Esta versatilidade proporciona às máquinas de eletroerosão muitas vantagens em relação às máquinas convencionais de corte:
· Qualquer material que seja eletricamentecondutor pode ser cortado usando o processo EDM.
· As peças endurecidas podem ser usinadas eliminando a deformação causada pelo tratamento térmico.
· Os movimentos dos eixos X, Y e Z permitem a programação de perfis complexos usando eletrodos simples.
· Cortes e moldes de matrizes complexas podem ser produzidas com precisão, velocidade e custos mais baixos.
· O processo EDM é livre de rebarbas.
· Cortes finos e frágeis, como teias ou aletas, podem ser facilmente usinadas sem deformar a peça.
As vantagens de se usar o grafite EDM:
A grafite é usualmente utilizada em acabamento de cavidades, matrizes, insertos e palhetas utilizados em moldes termoplásticos e de injeção sobre pressão de alumínio, através da usinagem pelo processo de eletroerosão.
A grafite possui boa condutividade elétrica, baixo coeficiente de expansão térmica e permite o desenvolvimento de formas complexas como “canto vivo”. 
Eletrodo de grafite
Referencias Bibliograficas
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